CN104811213A - 自干扰信号消除设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自干扰信号消除设备及方法，该设备包括自干扰消除单元，用于从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据所述第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对所述数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号。采用本发明提供的自干扰信号消除设备及方法，可以有效消除发射过程中引入的自干扰信号。

Description

自干扰信号消除设备及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种自干扰信号消除设备及方法。

背景技术

在现在的通信系统中，一般采用FDD（Frequency Division Duplex，频分双工）或TDD（Time Division Duplex，时分双工）方式进行通信。FDD系统中，利用不同频率进行上下行通信。在TDD模式的移动通信系统中，接收和传送在同一频率信道（即载波）的不同时隙，用时隙来分离接收和传送信道。两种通信方式，信号都只能在某一时间内或某一个具体频段上进行通信。

全双工无线通讯技术是一种有别与TDD和FDD的技术。利用该技术可以实现同时同频的通讯。然而，两个通讯设备在同时同频进行通讯的时候，接收天线不仅会收到来自对端的有用信号，也会收到自己发送的信号，即为自干扰信号。并且由于发射天线和接收天线的距离相当近，则自干扰信号的强度往往远高于对端的有用信号。

现有技术中，通常采用以下方法来消除自干扰信号：从发射通道的发射前端耦合出模拟信号，根据该模拟信号进行自干扰信号重建，得到模拟重建信号，然后在接收通道的接收前端进行自干扰信号消除。但是，对模拟信号进行自干扰信号重建实现困难，所需算法非常复杂，成本和性能很难折中，导致该方法实用性较差。现有技术中，也可以从发射通道的发射后端耦合出数字信号，然后通过增加一条射频通道，得到模拟重建信号，并在接收通道的接收前端进行自干扰信号消除。但是，增加的该射频通道会引入畸变信号，这些畸变信号也会进入接收通道中，从而降低了自干扰信号消除的性能。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种自干扰信号消除设备及方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种自干扰信号消除设备，该设备包括：

数字发射处理模块、模拟发射处理模块、模数转换模块、以及模拟接收处理模块，该模拟发射处理模块输出的发射信号经空口传输至该模拟接收处理模块，形成自干扰信号，该模数转换模块输出的数字信号中包含该自干扰信号，该设备还包括自干扰消除单元；

该自干扰消除单元用于从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；

根据该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；

对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；

根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，该自干扰消除单元包括：信号耦合模块、数字干扰重建模块、第二数模转换模块和功率合成模块，

该信号耦合模块用于从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号，并将该第一数字信号输出至该数字干扰重建模块；

该数字干扰重建模块用于根据该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号，并将该数字干扰信号输出至该第二数模转换模块；

该第二数模转换模块用于对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，并将该模拟干扰信号输出到该功率合成模块；

该功率合成模块用于根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块。

结合上述可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，该自干扰消除单元还包括：反馈模块，

该功率合成模块还用于将该第一模拟信号输出到该反馈模块；

该反馈模块用于对该第一模拟信号进行功率检测，并根据检测结果和预设算法，对该数字干扰重建模块的参数进行优化。

结合上述可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，该第二数模转换模块包括：第二数模转换子模块和增益放大子模块，

该第二数模转换子模块，用于对该数字干扰信号进行数模转换，得到第一模拟干扰信号，并将该第一模拟干扰信号输出到该增益放大子模块；

该增益放大子模块，用于对该述第二数模转换子模块输出的第一模拟干扰信号进行增益放大，得到模拟干扰信号，并将该模拟干扰信号输出给该功率合成模块。

结合上述可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，当模拟接收处理模块为超外差接收机架构时，该模拟信号为模拟中频信号，该功率合成模块用于根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟中频信号在中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块。

结合上述可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，当模拟接收处理模块为零中频架构时，该模拟信号为模拟零中频信号，该功率合成模块用于根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟零中频信号在零中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块。

第二方面，提供了一种自干扰信号消除方法，用于通信设备，该通信设备包括：数字发射处理模块、模拟发射处理模块、模数转换模块、以及模拟接收处理模块，该模拟发射处理模块输出的发射信号经空口传输至该模拟接收处理模块，形成自干扰信号，该模数转换模块输出的数字信号中包含该自干扰信号，该方法包括：

从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；

根据该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；

对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；

根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，该方法还包括：

对该第一模拟信号进行功率检测，并根据检测结果和预设算法，对数字干扰重建过程中的参数进行优化。

结合上述可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，该对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，包括：

对该数字干扰信号进行数模转换，得到第一模拟干扰信号；

相应地，对该第一模拟干扰信号进行增益放大，得到模拟干扰信号。

结合上述可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，该方法还包括：

当模拟接收处理模块为超外差接收机架构时，该模拟信号为模拟中频信号，根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟中频信号在中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号。

结合上述可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，该方法还包括：

当模拟接收处理模块为零中频架构时，该模拟信号为模拟零中频信号，根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟零中频信号在零中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号。

采用本发明实施例提供的技术方案，通过从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据模拟干扰信号对模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到模数转换模块，可以提高系统整体自干扰信号消除的性能，且采用对数字信号的数字干扰重建，实现简单，在保证自干扰信号消除的性能的同时降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的自干扰信号消除设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的自干扰信号消除设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的自干扰信号消除设备的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的自干扰信号消除方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种自干扰信号消除设备的结构示意图。参见图1，该设备包括：数字发射处理模块101、第一数模转换模块102、模拟发射处理模块103、数字接收处理模块104、模数转换模块105、模拟接收处理模块106。该模拟发射处理模块103输出的发射信号经空口传输至该模拟接收处理模块106，形成自干扰信号，该模拟接收处理模块106输出的模拟信号中包含该自干扰信号，该设备还包括自干扰消除单元100。

该自干扰消除单元100用于从数字发射处理模块101输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块106处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块105。

需要说明的是，本发明实施例仅以自干扰信号来代表该自干扰信号成分，而其信号形式与承载该成分的信号相同进行限定，如，上述“数字信号中包含的该自干扰信号”是指该数字信号所包含的自干扰信号成分，此时，该自干扰信号的信号形式为数字信号。

现有技术中，自干扰信号消除是在接收通道的接收前端进行，而接收前端的信号为射频信号，因此需要额外增加一条射频通道（包括数模转换器、混频器和放大器等），以得到模拟重建信号。但是，由于额外增加的射频通道会使得该射频通道中传输的经过变频器和/或放大器后的模拟信号产生一定畸变，即引入畸变信号（如，混频器引入的相位噪声，以及该射频通道本身的底噪等），这些畸变信号会通过该干扰消除的过程引入到接收通道中，因此干扰消除的性能不佳。

而采用本发明实施例提供的设备，通过从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据模拟干扰信号对模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号。由于此处的自干扰消除是针对模拟接收处理模块处理后的模拟信号，该模拟信号不限定为射频信号，在进行数字干扰重建的过程中无需经过变频器和放大器等，避免了引入相位噪声和发射底噪，从而提高了系统整体自干扰信号消除的性能；且采用对数字信号的数字干扰重建，实现简单，在保证自干扰信号消除的性能的同时降低了成本。

图2是本发明实施例提供的一种自干扰信号消除设备的结构示意图，可作为图1所示实施例提供的自干扰信号消除设备的一种可选实施方式。参见图2，该设备包括：数字发射处理模块201、第一数模转换模块202、模拟发射处理模块203、数字接收处理模块204、模数转换模块205、模拟接收处理模块206。该模拟发射处理模块203输出的发射信号经空口传输至该模拟接收处理模块206，形成自干扰信号，该模拟接收处理模块206输出的模拟信号中包含该自干扰信号。

在本发明实施例中，该自干扰信号消除设备还包括自干扰消除单元，该自干扰消除单元可以作为图1所示的自干扰消除单元100的一种可选实施方式。其中，该自干扰消除单元包括：信号耦合模块207、数字干扰重建模块208、第二数模转换模块209和功率合成模块210。

该信号耦合模块207与所述数字发射处理模块201相连，用于从该数字发射处理模块201输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号，并将该第一数字信号输出至该数字干扰重建模块208。该信号耦合模块207还可与第一数模转换模块202相连，用于将该数字发射信号中除第一数字信号之外的其他部分输出到发射前端（如图2所示）。或者，该第一数模转换模块202也可以和数字发射处理模块201直接相连，无需经过信号耦合模块207（图2中未示出）。

该数字干扰重建模块208用于根据该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号，并将该数字干扰信号输出至该第二数模转换模块209。

该第二数模转换模块209用于对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，并将该模拟干扰信号输出到该功率合成模块210。

该功率合成模块210用于根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块206处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块205。

采用本发明实施例提供的设备，通过从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据模拟干扰信号对模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号。由于此处的自干扰消除是针对模拟接收处理模块处理后的模拟信号，该模拟信号不限定为射频信号，在进行数字干扰重建的过程中无需经过变频器和放大器等，避免了引入相位噪声和发射底噪，从而提高了系统整体自干扰信号消除的性能；且采用对数字信号的数字干扰重建，实现简单，在保证自干扰信号消除的性能的同时降低了成本。

图3是本发明实施例提供的一种自干扰信号消除设备的结构示意图，可作为图1或图2所示实施例提供的自干扰信号消除设备的又一种可选实施方式。参见图3，该设备包括：数字发射处理模块301、第一数模转换模块302、模拟发射处理模块303、发射天线TX3、数字接收处理模块304、模数转换模块305、模拟接收处理模块306、接收天线RX3。该模拟发射处理模块303输出的发射信号经空口传输至该模拟接收处理模块306，形成自干扰信号，该模拟接收处理模块306输出的模拟信号中包含该自干扰信号。

具体地，在实际应用中，该发射通道的数字发射处理模块301通常可采用发射机来实现，用于生成数字发射信号，并将该数字发射信号输出给该第一数模转换模块302；该第一数模转换模块302通常可以采用数模转换器来实现，用于将该数字发射信号进行数模转换，得到该数字发射信号对应的模拟发射信号，并将该模拟发射信号输出给该模拟发射处理模块303；该模拟发射处理模块303通常采用变频器、功率放大器来实现，用于对该模拟发射信息进行变频和功率放大等处理，得到发射信号，并通过发射天线TX3将该发射信号发射出去。

进一步地，在实际应用中，接收天线RX3用于接收模拟信号；由于接收天线所接收到的模拟信号的各项参数不可控，因此，模拟接收处理模块306可以采用低噪放大器、滤波器和变频器来实现，用于对接收天线RX3接收的模拟接收信号进行低噪放大、滤波、以及变频等处理，并将处理后的模拟信号输出给模数转换模块305；该模数转换模块305通常采用模数转换器来实现，用于将经过模拟接收处理模块306的低噪放大、滤波、以及变频等处理之后的模拟信号转换为数字信号，并由数字接收处理模块304对该数字信号进行接收，该接收通道数字接收处理模块304通常采用接收机实现。

在本发明实施例中，该自干扰信号消除设备还包括自干扰消除单元。该自干扰消除单元可以作为图1所示的自干扰消除单元100的又一种可选实施方式。该自干扰信号消除设备还包括自干扰消除单元，该自干扰消除单元用于消除接收信号中的自干扰信号。

具体地，该自干扰消除单元包括：信号耦合模块307、数字干扰重建模块308、第二数模转换模块309、功率合成模块310和反馈模块311。

下面，分别对组成自干扰消除单元的各个模块进行介绍：

（1）信号耦合模块307。

该信号耦合模块307可包括一个输入和两个输出，该信号耦合模块307的输入端与发射通道中的数字发射处理模块301连接，该信号耦合模块307的一个输出端与数字干扰重建模块308连接，该信号耦合模块307的另一个输出端与第一数模转换模块302连接。该信号耦合模块307用于从该发射通道的数字发射处理模块301输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号，将该第一数字信号输出给数字干扰重建模块308，并将数字发射信号的其余部分输出给第一数模转换模块302，经过模拟发射处理模块303后，通过发射天线TX3进行发射。在实际应用中，该信号耦合模块307可以采用耦合器来实现。

需要说明的是，该第一数字信号为利用信号耦合模块307从数字发射处理模块301输出的发射信号中耦合出的一部分数字信号。在该信号耦合模块307的处理过程中，可根据该信号耦合模块307的预设耦合参数，将数字发射处理模块301输出的数字发射信号分成两部分，一部分用于进行数字干扰重建，另一部分用于输出给发射前端进行发射。其中，由于该第一数字信号经过发射通道处理并通过发射天线TX3发射后，会被接收天线RX3接收，对接收天线RX3接收的远端有用信号产生干扰，也即是该第一数字信号为自干扰信号的原型，因此，可以根据该第一数字信号，进行数字干扰重建得到自干扰信号，以消除接收信号中的自干扰信号。

可选地，该信号耦合模块307也可以包括一个输入和一个输出，该信号耦合模块307的输入端与发射通道中的数字发射处理模块301连接，该信号耦合模块307的一个输出端与数字干扰重建模块308连接；该信号耦合模块307用于从该发射通道的数字发射处理模块301输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号，将该第一数字信号输出给数字干扰重建模块308。数字发射处理模块301和第一数模转换模块302直接相连，将数字发射信号输出给发射前端。由于该第一数字信号是从该数字发射信号中耦合得到，该第一数字信号也可为自干扰信号的原型。

（2）数字干扰重建模块308。

数字干扰重建模块308包括两个输入和一个输出，数字干扰重建模块308的一个输入端与信号耦合模块307连接，另一输入端与反馈模块311连接，数字干扰重建模块308的输出端与第二数模转换模块309连接。该数字干扰重建模块308用于根据信号耦合模块307输出的该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号，并将该数字干扰信号输出至该第二数模转换模块309。其中，该数字干扰信号为根据第一数字信号进行数字干扰重建后得到的数字信号，也即是该数字干扰信号包括自干扰信号部分。

在实际应用中，该数字干扰重建模块308主要用于对发射信道的自干扰信号进行重建，该数字干扰重建可采用训练或是自适应的算法实现，避免了使用复杂的搜索算法。例如，数字干扰重建过程可以通过利用训练或是自适应的算法对该第一数字信号的频率、相位、振幅等参数进行调整，得到数字干扰信号，该数字干扰信号与接收通道中的接收信号功率相同，以便该数字干扰信号能够通过第二数模转换模块309转变为模拟中频信号，能够与接收通道中由发射通道引入的自干扰信号进行功率合成，从而消除该自干扰信号。

（3）第二数模转换模块309。

第二数模转换模块309包括一个输入和一个输出，第二数模转换模块309的输入端与数字干扰重建模块308连接，输出端与功率合成模块310连接，该第二数模转换模块309用于对数字干扰重建模块308输出的该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，并将该模拟干扰信号输出到该功率合成模块310。其中，该模拟干扰信号为第二数模转换模块309对该数字干扰信号进行处理后得到的模拟信号，由于该数字干扰信号包括自干扰信号部分，因此，该模拟干扰信号也包括自干扰信号部分。

可选地，该第二数模转换模块309可以包括：第二数模转换子模块3091和增益放大子模块3092。其中，第二数模转换子模块3091的输入端与数字干扰重建模块308连接，输出端与增益放大子模块3092连接，该第二数模转换子模块3091用于对该数字干扰信号进行数模转换，得到第一模拟干扰信号，并将该第一模拟干扰信号输出到该增益放大子模块3092；在实际应用中，该第二数模转换子模块3091可以采用数模转换器来实现。该增益放大子模块3092输入端与第二数模转换子模块3091连接，输出端与功率合成模块310连接，该增益放大子模块3092用于对该第二数模转换子模块3091输出的第一模拟干扰信号进行增益放大，得到模拟干扰信号，并将该模拟干扰信号输出给该功率合成模块310；在实际应用中，该增益放大子模块3092可以采用增益放大器来实现，由于此处没有通过混频器对信号做变频处理，所以没有相位噪声恶化；而且此处是数字模拟变换后的模拟信号，底噪主要是数字模拟变换器的量化噪声，因此增益放大器恶化的热噪声不影响总的底噪。

进一步地，该第二数模转换模块309用于当采用超外差接收机架构时，将该数字干扰信号转换为模拟中频信号，也即是，第二数模转换模块309输出的模拟干扰信号为模拟中频信号。该第二数模转换模块309还可以用于当模拟接收处理模块为零中频架构时，将该数字干扰信号转换为模拟零中频信号，也即是，第二数模转换模块309输出的模拟干扰信号为模拟零中频信号。

（4）功率合成模块310。

功率合成模块310包含两个输入和两个输出，功率合成模块310的一个输入端与第二数模转换模块309连接，该功率合成模块310的另一个输入端与模拟接收处理模块306连接，功率合成模块310的一个输出端与模数转换模块305连接，该功率合成模块310的另一个输出端与反馈模块311连接。功率合成模块310接收第二数模转换模块309输出的模拟干扰信号和接收通道中模拟接收处理模块306输出的模拟信号。

该功率合成模块310用于根据第二数模转换模块309输出的模拟干扰信号对该模拟接收处理模块306处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到模数转换模块305和反馈模块311。该第一模拟信号为通过功率合成，利用模拟干扰信号消除了该模拟接收处理模块306处理后的模拟信号中的自干扰信号。因此，该输出的第一模拟信号近似为远端有用信号，功率合成模块310将该第一模拟信号输出给模数转换模块305，以便数字接收处理单元304接收并处理该第一模拟信号。

进一步地，该功率合成模块310用于当模拟接收处理模块为超外差接收机架构时，根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块306处理后的模拟中频信号在中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块305。该功率合成模块310还用于当模拟接收处理模块为零中频架构时，根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块306处理后的模拟零中频信号在零中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块305。

（5）反馈模块311。

反馈模块311包括一个输入和一个输出，该反馈模块311的输入端与功率合成模块310连接，该反馈模块311的输出端与数字干扰重建模块308连接。该反馈模块311用于对功率合成模块310输出的第一模拟信号进行功率检测，并根据检测结果和预设算法，对该数字干扰重建模块308的幅度和/或相位等参数进行优化。其中，该预设算法可以为自适应或导频估计等算法。

为了优化数字干扰重建过程，使得数字干扰重建后得到的数字干扰信号更加接近模拟接收处理模块306处理后的模拟信号中的自干扰信号，该反馈模块311对功率合成模块310输出的第一模拟信号进行功率检测，根据检测结果，并结合预设算法，调整数字干扰重建过程中的参数，从而可以提高消除模拟接收处理模块306处理后的模拟信号中的自干扰信号的性能，通过反馈过程不断对数字干扰重建过程的参数进行调整，可以使得重建的干扰信号更加贴近于发射信道的环境。

本发明实施例中，利用该自干扰消除单元可以消除模拟接收处理模块306处理后的模拟信号中的自干扰信号的线性部分，由于该自干扰消除单元不包括变频器和放大器等，因此可以避免引入相位噪声和发射底噪，而由于通常采用的数模转换器的SFDR（Spurious Free Dynamic range，无杂散动态范围）>80dBc，第二数模转换模块309引入的噪声非常小，对于自干扰信号消除性能的影响微乎其微。

本发明实施例提供的自干扰信号消除设备，通过从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据模拟干扰信号对模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到模数转换模块，由于进行数字干扰重建的过程中未经过变频器和放大器等，避免了引入相位噪声和发射底噪，提高了系统整体自干扰信号消除的性能；且采用对数字信号的数字干扰重建，实现简单，在保证自干扰信号消除的性能的同时降低了成本。进一步地，通过反馈模块对进行功率合成后的信号进行检测，根据检测结果和预设算法对数字干扰重建的过程进行优化，进一步提高自干扰信号消除的性能。

需要说明的是：上述实施例提供的自干扰信号消除设备在自干扰信号消除时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

图4是本发明实施例提供的一种自干扰信号消除方法的流程图。该方法适用于通信设备，该设备包括数字发射处理模块、模拟发射处理模块、模数转换模块、以及模拟接收处理模块，该模拟发射处理模块输出的发射信号经空口传输至该模拟接收处理模块，形成自干扰信号，该模拟接收处理模块输出的模拟信号中包含该自干扰信号，参见图4，该方法包括：

401、从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；

402、根据该第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；

403、对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；

404、根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将该第一模拟信号输出到该模数转换模块。

可选地，该方法还包括：对该第一模拟信号进行功率检测，并根据检测结果和预设算法，对数字干扰重建过程中的参数进行优化。

可选地，对该数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，包括：对该数字干扰信号进行数模转换，得到第一模拟干扰信号；

相应地，对该第一模拟干扰信号进行增益放大，得到模拟干扰信号。

可选地，该方法还包括：当模拟接收处理模块为超外差接收机架构时，该模拟信号为模拟中频信号，根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟中频信号在中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号。

可选地，该方法还包括：当模拟接收处理模块为零中频架构时，该模拟信号为模拟零中频信号，根据该模拟干扰信号对该模拟接收处理模块处理后的模拟零中频信号在零中频频域进行功率合成，以消除该模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，本发明实施例中的通信设备可以是上述图1-3任一所示实施例中的自干扰信号消除设备，详细内容可以参考上述实施例所述，在此不再一一赘述。

本方案不仅可以用于LTE（Long Term Evolution，长期演进），也可以用于WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址）、TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）、WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入）设备。该自干扰信号消除设备可以是应用于无线通信系统中的无线通信设备，如基站、用户设备，中继（relay）设备等。采用该自干扰信号消除设备，无线通信系统可以支持同时同频的全双工通信方式，大大提高频谱利用效率，有助于提升系统容量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自干扰信号消除设备，包括：数字发射处理模块、模拟发射处理模块、模拟接收处理模块、以及模数转换模块，所述模拟发射处理模块输出的发射信号经空口传输至所述模拟接收处理模块，形成自干扰信号，所述模拟接收处理模块输出的模拟信号中包含所述自干扰信号，其特征在于，所述设备还包括自干扰消除单元；

所述自干扰消除单元用于：从所述数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；根据所述第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；对所述数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号输出到所述模数转换模块。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自干扰消除单元包括：信号耦合模块、数字干扰重建模块、第二数模转换模块和功率合成模块，

所述信号耦合模块用于从所述数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号，并将所述第一数字信号输出至所述数字干扰重建模块；

所述数字干扰重建模块用于根据所述第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号，并将所述数字干扰信号输出至所述第二数模转换模块；

所述第二数模转换模块用于对所述数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，并将所述模拟干扰信号输出到所述功率合成模块；

所述功率合成模块用于根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号输出到所述模数转换模块。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述自干扰消除单元还包括：反馈模块，

所述功率合成模块还用于将所述第一模拟信号输出到所述反馈模块；

所述反馈模块用于对所述第一模拟信号进行功率检测，并根据功率检测结果调整所述数字干扰重建模块的参数，所述参数包括幅度参数，和/或相位参数。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第二数模转换模块包括：第二数模转换子模块和增益放大子模块，

所述第二数模转换子模块，用于对所述数字干扰信号进行数模转换，得到第一模拟干扰信号，并将所述第一模拟干扰信号输出到所述增益放大子模块；

所述增益放大子模块，用于对所述述第二数模转换子模块输出的第一模拟干扰信号进行增益放大，得到模拟干扰信号，并将所述模拟干扰信号输出给所述功率合成模块。

5.根据权利要求1-4任一所述的设备，其特征在于，当所述模拟接收处理模块为超外差接收机架构时，所述模拟信号为模拟中频信号，所述功率合成模块用于根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟中频信号在中频频域进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号输出到所述模数转换模块。

6.根据权利要求1-4任一所述的设备，其特征在于，当所述模拟接收处理模块为零中频架构时，所述模拟信号为模拟零中频信号，所述功率合成模块用于根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟零中频信号在零中频频域进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号输出到所述模数转换模块。

7.一种自干扰信号消除方法，其特征在于，用于通信设备，该通信设备包括：数字发射处理模块、模拟发射处理模块、模拟接收处理模块、以及模数转换模块，所述模拟发射处理模块输出的发射信号经空口传输至所述模拟接收处理模块，形成自干扰信号，所述模拟接收处理模块输出的模拟信号中包含所述自干扰信号，所述方法包括：

从数字发射处理模块输出的数字发射信号中耦合得到第一数字信号；

根据所述第一数字信号进行数字干扰重建，得到数字干扰信号；

对所述数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号；

根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟信号进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号输出到所述模数转换模块。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述第一模拟信号进行功率检测，并根据检测结果和预设算法，对数字干扰重建过程中的参数进行优化。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述数字干扰信号进行数模转换，得到模拟干扰信号，包括：

对所述数字干扰信号进行数模转换，得到第一模拟干扰信号；

相应地，对所述第一模拟干扰信号进行增益放大，得到模拟干扰信号。

10.根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述模拟接收处理模块为超外差接收机架构时，所述模拟信号为模拟中频信号，根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟中频信号在中频频域进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号。

11.根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述模拟接收处理模块为零中频架构时，所述模拟信号为模拟零中频信号，根据所述模拟干扰信号对所述模拟接收处理模块处理后的模拟零中频信号在零中频频域进行功率合成，以消除所述模拟信号中的自干扰信号，得到第一模拟信号。